共 176 篇
核心问题：如何利用植物组合生物合成方法产生新型天然产物类似物以支持药物发现
关键发现：在Arabidopsis thaliana基因组中，约20%（5506/27416）的基因预测编码酶催化反应
等 10 条
代谢工程 / 合成生物学
Combinatorial biosynthesisbiotransformationmutasynthesisnatural productsplantssynthetic biology
Catharanthus roseus
Catharanthus roseus
Catharanthus roseus
核心问题：(-)-α-红没药醇的现有供应方式（巴西坎德拉树蒸馏和化学合成）存在可持续性差和异构体杂质问题，需要一种可持续、高光学纯度的生物合成方法。
关键发现：在酵母EPY300中从FPP从头合成(-)-α-红没药醇，产量为8.1±0.4 mg/L（5升培养物中纯化得到34 mg）
等 6 条
代谢工程
bisabololcandelachamomilemetabolic engineeringterpene synthaseyeast
酿酒酵母EPY300
酿酒酵母EPY300
本氏烟草 (Nicotiana benth...
核心问题：如何将非天然的类胡萝卜素（辣椒红素）整合到高等植物叶绿体中，并研究其对光合膜结构与功能的影响
关键发现：表达Ccs后，辣椒红素累积达到总类胡萝卜素的36%（对照组为0%）
等 7 条
代谢工程
Nicotiana benthamianacapsanthincarotenoidschloroplastlight-harvesting complexviral vector
Nicotiana benthamiana
核心问题：解析藏红花（Crocus sativus）柱头中藏红花素（crocin）生物合成的第一个关键酶，即催化玉米黄质（zeaxanthin）对称裂解生成藏红花酸二醛（crocetin dialdehyde）的类胡萝卜素裂解双加氧酶（CCD），并澄清此前关于ZCD酶功能的争议。
关键发现：藏红花柱头可积累高达干重8%的藏红花素类物质
等 11 条
代谢工程 / 合成生物学
apocarotenoidcarotenoid cleavage dioxygenasecrocetinsaffronzeaxanthin
Escherichia coli
Zea mays（玉米胚乳）
Crocus sativus
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America · 2017
·
10.1073/pnas.1615625114
· 含路线图 · 有原文
核心问题：解析十字花科植物吲哚硫代葡萄糖苷代谢产生吲哚硫植物抗毒素（特别是关键前体brassinin）所必需的生物合成酶系，弥补拟南芥中缺失而芸苔属植物中存在的途径空白。
关键发现：体外实验证明AtSUR1和BrSUR1均可裂解Cys-异硫氰酸酯生成二硫代氨基甲酸酯，且SUR1催化硫代肟酸裂解与Cys-ITC裂解
等 6 条
代谢工程 / 合成生物学
Brassica rapadithiocarbamatemetabolic engineeringplant natural products
Escherichia coli BL21...
Escherichia coli BL21...
Nicotiana benthamiana...
核心问题：十字花科植物中二倍半萜合酶基因的挖掘与功能解析，以及植物与真菌二倍半萜合酶趋同进化的机制研究
关键发现：从55个植物基因组中鉴定出2,846个TPS序列，其中21个高严格度PT-TPS共定位基因对
等 5 条
合成生物学/代谢工程
Brassicaceaeconvergent evolutioncyclization mechanismplant natural productssesterterpene biosynthesis
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
Nicotiana benthamiana
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America · 2022
·
10.1073/pnas.2203890119
· 含路线图 · 有原文
核心问题：阐明 Euphorbia peplus 中 casbene 衍生的多环二萜类生物活性化合物（jatrophanes 和 ingenanes）的生物合成途径，特别是从 casbene 到 jolkinol C 之后的分支路径。
关键发现：EpSDR-5 是 C3-酮还原酶，将 jolkinol C 转化为 jolkinol E，经酵母异源表达确认
等 11 条
代谢工程 / 合成生物学
cytochrome P450soxidationshort-chain dehydrogenases/reductasesterpenoidsvirus-induced gene silencing
Euphorbia peplus
Nicotiana benthamiana
Saccharomyces cerevisiae
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America · 1995
·
10.1073/pnas.92.5.1679
· 含路线图 · 有原文
核心问题：如何利用RNA病毒载体在植物细胞质中操纵类胡萝卜素生物合成途径，并验证细胞质中产生的反义RNA能否抑制内源基因表达。
关键发现：转染TTO1/PSY+的植株叶片呈现亮橙色表型，八氢番茄红素含量为52.4 μg/g鲜重，比未转染植株（4.6 μg/g）提高11.4倍
等 4 条
代谢工程
antisensecarotenoid biosynthesisphytoenesubgenomic promotertobamovirus
Nicotiana benthamiana...
Nicotiana benthamiana...
Nicotiana benthamiana...
核心问题：天然橡胶（顺式-1,4-聚异戊二烯）在植物中的生物合成机制长期不明，尤其是莴苣等菊科植物中橡胶合酶复合物的分子组成和功能尚不清楚。
关键发现：在莴苣品种Mariska和Ninja中天然橡胶重均分子量分别为1.50±0.07和1.45±0.03百万g/mol，多分散性为1.53±0.06和1.49±0.10
等 8 条
合成生物学
Nogo-B受体内质网天然橡胶生物合成支架蛋白莴苣顺式异戊烯基转移酶
莴苣 (Lactuca sativa)
莴苣 (Lactuca sativa)
莴苣 (Lactuca sativa)
核心问题：青蒿素是治疗耐药性疟疾的有效药物，但其来源仅靠天然植物黄花蒿，产量低（干重的0.01%-0.8%），供应远不能满足需求。化学合成不经济，亟需通过代谢工程提高青蒿素产量或构建异源生产平台。
关键发现：黄花蒿中青蒿素含量约为干重的0.01%-0.8%
等 9 条
代谢工程 / 合成生物学 / 植物生物技术
Artemisia annuaartemisininmalariametabolic engineering
Artemisia annua
Artemisia annua
Artemisia annua
核心问题：青蒿素在植物中含量低（0.1%-0.8%），生产成本高，需要提高青蒿素含量以满足全球需求。
关键发现：['青蒿素在植物中的含量很低，仅0.1%-0.8%', '疟疾每年导致非洲超过43万儿童死亡，青蒿素价格昂贵，需降低成本', 'CYP71AV1是青蒿素生物合成的限速酶，其高活性由第479位丝氨酸残基决定', '过表达大肠杆菌外排转运蛋白TolC+MacAB或EmrAB、EmrKY可使amor...
代谢工程
Artemisia annua LArtemisininhormonesmiRNAtranscription factorstransporter
青蒿（Artemisia annua L.）
青蒿（Artemisia annua L.）
青蒿（Artemisia annua L.）
核心问题：解析矮生依兰（Cananga odorata var. fruticosa）花朵挥发性有机化合物（VOCs）的生物合成途径，特别是萜类化合物的合成，并鉴定负责主要花香成分的萜烯合酶（TPSs）基因。
关键发现：在四个花发育阶段共鉴定出49种VOCs
等 8 条
代谢工程
Cananga odorata var. fruticosafloral scentterpene synthaseterpenesvolatile organic compoundsylang ylang
Cananga odorata var. ...
Cananga odorata var. ...
Cananga odorata var. ...
核心问题：解析茉莉酸（JA）调控青蒿素生物合成的转录机制，鉴定并功能验证参与调控的AP2/ERF转录因子。
关键发现：MeJA处理下ADS表达在1小时达峰，CYP71AV1表达在9小时达峰
等 6 条
代谢工程
AP2/ERF transcription factorArtemisia annuaArtemisininCYP71AV1amorpha-4,11-diene synthasejasmonate
Artemisia annua
Artemisia annua
Artemisia annua
核心问题：甜橙果实中重要的挥发性单萜E-香叶醇的合成酶未被鉴定，其转录调控机制也未知。
关键发现：重组CitTPS16以GPP为底物催化生成E-geraniol（占总产物87.07%，另有linalool
等 3 条
代谢工程
AP2/ERF成熟挥发性物质果实萜烯合酶转录因子
Escherichia coli BL21...
Citrus sinensis (Newh...
Nicotiana benthamiana
核心问题：植物发育时序如何直接调控倍半萜生物合成，缺乏内源发育信号与萜类代谢之间的分子连接机制。
关键发现：['拟南芥花序中TPS21在18 DAF表达量最高，呈显著的年龄依赖性增强
等 6 条
代谢工程/植物次生代谢调控
(E)-β-caryophylleneArabidopsisPatPTSPogostemon cablinSPLTPS21
拟南芥（Arabidopsis thali...
拟南芥（Arabidopsis thali...
拟南芥（Arabidopsis thali...
核心问题：阐明马铃薯ERF转录因子StERF3在调控晚疫病抗性和盐耐受性中的功能及负调控机制
关键发现：StERF3编码223个氨基酸的蛋白，与番茄SIERF3相似性为85%，与NtERF3、OsERF3、AtERF4的相似性分别为46.5%、37.9%和36.9%
等 8 条
植物分子生物学
EAR motifPotatoStERF3late blight resistancenegative regulationsalt tolerance
马铃薯（Solanum tuberosum...
本氏烟草（Nicotiana bentha...
马铃薯（Solanum tuberosum）
核心问题：黄花蒿中青蒿素含量低（0.4-1%），且干旱等逆境严重影响产量，需要提高青蒿素含量并增强抗逆性
关键发现：过表达AaNAC1使黄花蒿青蒿素含量提高14%（NAC1-30）、46%（NAC1-35）和79%（NAC1-37），二氢青蒿酸含量提高30%、59%和150%
等 5 条
代谢工程
A. annuaBotrytis cinereaDrought resistanceNAC transcription factorsartemisinin
Artemisia annua
Artemisia annua
Artemisia annua
核心问题：毛喉鞘蕊花（Coleus forskohlii）中毛喉素（forskolin）生物合成早期步骤的酶学和细胞学基础尚不清楚，特别是负责(13R)-manoyl oxide（forskolin的母核前体）形成的二萜合酶及其在根中的具体定位未被阐明。
关键发现：根木栓层细胞含有独特的油体结构，Nile Red染色显示中性脂和极性脂非均匀分布，且分离的油体中检出forskolin和(13R)-manoyl oxide
等 4 条
代谢工程
(13R)-manoyl氧化物二萜合酶根木栓层毛喉素毛喉鞘蕊花油体
大肠杆菌 (Escherichia coli)
大肠杆菌 (Escherichia coli)
大肠杆菌 (Escherichia coli)
核心问题：植物二萜特殊代谢产物种类繁多、分布具有物种特异性，但缺乏单一参考系统来指导非模式植物中二萜生物合成基因的发现和快速功能注释；同时二萜合酶和P450等基因家族功能分化大，难以仅凭序列相似性预测功能。
关键发现：从10个物种（涉及5个科）中鉴定出46个新二萜合酶候选基因和超过400个推定与萜类相关的P450候选基因，资源包含近100万个预测转录本
等 10 条
代谢工程
cytochrome P450diterpene metabolismditerpene synthasenonmodel plantssynthetic biologytranscriptome mining
Escherichia coli
Escherichia coli
Escherichia coli
核心问题：如何通过工程化ABA受体增强植物抗旱性，同时避免组成型活性受体带来的生长抑制副作用
关键发现：构建了约10,000个克隆的PYL4等位基因库，筛选出多个ABA非依赖互作突变（H82R、A194T、F130Y C176R等）
等 8 条
合成生物学
ABA signalingPP2CAPYL4allele librarydrought resistancereceptor engineering
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae
Escherichia coli